閉合電路中感應(yīng)電動勢“悖論”引發(fā)的思考

石寶銀　夏季云

法拉第電磁感應(yīng)定律： 閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.閉合線框完全處于磁場中并與磁場垂直，當線框作垂直切割磁感線運動時，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，閉合電路中感應(yīng)電動勢為零，事實上線框其中兩邊的兩端存在電壓，沒有電動勢哪來的電壓？這是否矛盾呢？這是在學習電磁感應(yīng)時肯定會遇到的一個問題，剛學習電磁感應(yīng)的同學感到難以理解.事實上即使到了高三大多數(shù)學生對該問題只知道結(jié)果，并沒有真正清楚其中的道理.

由于電磁感應(yīng)中的電路問題對學生來說是個難點，為幫助學生理解，法拉第電磁感應(yīng)定律教學中必須明確以下四點：（1）電動勢是描述電源非靜電力做功的本領(lǐng)，只有電源才有電動勢，電動勢是電源的屬性，它不是電勢差.（2）電磁感應(yīng)有兩類，動生電動勢和感生電動勢.當產(chǎn)生的是感生電動勢時，處在磁場中的閉合電路中每一部分導(dǎo)體都是電源；當產(chǎn)生的是動生電動勢時，只有切割磁感線的那部分導(dǎo)體才是電源.（3）法拉第電磁感應(yīng)定律關(guān)于電路中感應(yīng)電動勢指的是閉合電路中各部分電源連接后的總電動勢，可能是部分電路、全部電路、幾個部分電路存在電動勢.在動生電動勢中相當于電源性質(zhì)的導(dǎo)體可能是閉合電路的一部分或幾部分導(dǎo)體，此時閉合電路中感應(yīng)電動勢應(yīng)是幾個電源連接的總和（類比恒定電流中干電池的連接）；在感生電動勢中相當于電源性質(zhì)的導(dǎo)體是處于磁場中的導(dǎo)體；既有感生電動勢又有動生電動勢時閉合電路中感應(yīng)電動勢應(yīng)是兩種電動勢的疊加.（4）動生電動勢有時切割磁感線的長度大于連入電路的長度，計算閉合電路中感應(yīng)電動勢只能以實際接入電路的那部分長度計算.

電磁感應(yīng)電路往往采用等效法求解，下面分析實例.